Іскробезпечне джерело вторинного електроживлення

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, эксплуатируемой во взрывоопасных средах. Цель - повышение надежности работы. Устройство содержит биполярный транзистор 1, вспомогательный источник 2 напряжения постоянного тока, резистор 3, оптрон 4, шунтирующий тиристор 5, биполярный транзистор 6 резистивныи датчик 7 тока резистор 8, биполярный транзистор 9. диоды 10 11 дроссель 12 пусковой конденсатор 13, резисторы 14 15 диоды 16,17, стабилитрон 18, диоды 19, 20, узел восстановления рабочего режима с входным каскадом на однопереходном транзисторе 21. зарядным резистором 22 вспомогательным биполярным транзистором 23 и выходным конденсатором 24 При перегрузке по току сигналом с датчика 7 срабатывает оптрон 4 и включает тиристор 5, обеспечивающий закрытие транзистора 1 В случае коммутации нагрузки под действием ЭДС дросселя 12 открывается один из транзисторов 6, 9 и также вызывает закрытие транзистора 1, осуществляя защиту по скорости изменения тока При пробое транзистора 1 происходит шунтирование выходной цепи источника открывшимся тиристором 5 с последующим перегоранием предохранителя в первичном источнике электропитания 1 ил 1697063 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации электропитания в системах автоматики, тепемеханики и связи, эксплуатируемых оо взрывоопасных средах на 5 предприятиях горной, химической, нефтяной и других отраслей промышленности. Цель изобретения - повышение надежности работы. На чертеже представлена приципиаль- 10 ная электрическая схема искробезопасного источника вторичного электропитания. Источник содержит первый биполярный транзистор 1, вспомогательный источник 2 напряжения постоянного тока, первый 15 резистор 3, оптрон 4, шунтирующий тиристор 5, второй биполярный транзистор 6, резистивный датчик 7тока, второй резистор 8, третий биполярный транзистор 9, первй 10 и второй 11 диоды, дроссель 12, пусковой 20 конденсатор 13, третий 14 и четвертый 15 резисторы, третий 16 и четвертый 1 7 диоды, стабилитрон 18, пятый 19 и шестой 20 диоды, узел восстановления рабочего режима с входным каскадом на однопереходном 25 транзисторе 21. зарядным резистором 22, вспомогательным биполярным транзистором 23 и выходным конденсатором 24. На схеме отмечены также выводы 25, 26 для подключения снабженого предохранителем первичного источника электропитания и вы- 30 воды 27, 28 для подключения нагрузки. Коллекторно-эмиттерный переход биполярного транзистора 1 включен между выводами 25, 27. Один из полюсов (отрицательный) вспомогательного источника 2 напряжения постоянного тока подключен к эмиттеру биполярного транзистора 1, а другой полюс (положительный) через последовательно включенные резистор 3 и пусковой конденсатор 13- кобьединенным первым выводам резистивного датчика 7 тока и дросселя 12. Светодиод оптрона 4 включен в выходную цепь резистивного датчика 7 тока. Входной каскад на однопереходном транзисторе 21 узла восстановления рабочего режима включен между выводами 25, 26, первый вывод выходного конденсатора 24 подключен к первому электроду (аноду) фототиристора оптрона 4, а второй вывод через зарядный резистор 22, вспомогательный биполярный транзистор 23 и через один из эммитерно-базовых переходов однопереходного транзистора 21 соответственно к выводам 25 и 26 Эмиттеры биполярных транзисторов 6 и 9 соединены соответственно с первым и вторым выводами дросселя 12, а базы через резистор 8 - одна к другой. Диоды 10 и 11 включены параллельно эмиттерно-базовым переходам соответственно биполярных транзисторов 6 и 9. Диод 16 включен между выводом 27 и коллектором биполярного транзистора 9. Стабилитрон 18 и шунтирующий тиристор 5 включены последовательно между базой биполярного транзистора 1 и выводом 26. Объединенные электроды стабилитрона 18 и шунтирующего тиристора 5 (соответственно катод и анод) подключены к коллектору биполярного транзистора 9 и первому выводу резистора 14, второй вывод которого соединен с объединенными выводами резистора 3 и пускового конденсатора 13 и через диод 17с первым электродом (анодом) фототиристора оптрона 4. Диод 19 включен между первым выводом резистора 14 и коллектором биполярного транзистора б, диод 20 - между катодом и управляющим электродом шунтирующего тиристора 5, соединенным с вторым электродом (катодом) фототиристора оптрона 4, резистор 15 между эмиттером и базой биполярного транзистора 1. Вторые выводы резистивного датчика 7 тока и дросселя 12 соединены соответственно с выводами 26 и 28. Источник работает следующим образом. С подключением первичного источника электропитания к выводам 25, 26 и открытием транзистора 1 на выводы 27, 28 поступает напряжение постоянного тока, подаваемого далее в нагрузку. При увеличении тока нагрузки до вели35 чины уставки падением напряжения на резистивном датчике 7 тока срабатывает оптрон 4, включая свой фототиристор. В результате током вспомогательного источника 2 через резистор 3, диод 17 и фототиристор 40 оптрона 4 осуществляется включение тиристора 5 и, как следствие, закрытие транзистора 1. При этом транзистор 23 узла восстановления рабочего режима оказывается открытым и конденсатор через рези45 стор 22 и переход: управляющий электрод катод тиристора 5 заряжается до напряжения отпирания транзистора 21. Транзистор 23 обеспечивает исключение паразитных колебаний в данном функциональном узле 50 при закрытом оптроне 4. После отпирания транзистора 21 конденсатор 24 током разряда запирает фототиристор оптрона 4, а также тиристор 5 по цепи с резистором 14 и диодом 17. Далее начинается заряд конден55 сатора 13 через резистор 3, и выходное напряжение на выходе устройства нарастает по экспоненте, осуществляя плавную защиту нагрузки. В рабочем диапазоне токовых нагрузок при их коммутации на дросселе 12 наводит 1697063 "•v. ся ЭДС, которая открывает транзисторы 6 выводам резистивного датчика тока и дросили 9. При этом выходная цепь источника селя, оптрон, светодиод которого включен в шунтируется через диод 16, транзистор 1 выходную цепь резисшвного датчика тока, закрывается с помощью стабилитрона 18 и узел восстановления рабочего режима с нагрузка обесточивается. В случае подклю- 5 входным каскадом на однопереходном чения нагрузки на дросселе 12 наводится транзисторе, включенном между выводами ЭДС с положительным знаком на аноде дидля подключения первичного источника ода 11 и в результате через диод 11 и резиэлектропитания и выходным конденсатостор 8 открывается транзистор 6 При ром, первый вывод которого подключен к отключении нагрузки полярность ЭДС на 10 первому электроду фототиристора оптродросселе 12 изменяется на противоположна, а второй вывод через зарядную цепь и ную и через диод 10 и резистор 8 открывачерез один из эмиттерно-базовых перехоется транзистор 9. Таким образом, в дов однопереходного транзисторз - соотустройстве имеет место искрозащита, т е. ветственно к первому и второму выводам защита по скорости изменения тока. Время 15 для подключения первичного источника отключенного состояния источника опредеэлектропитания, второй и третий биполярляется временем разряда дросселя 12 через ные транзисторы, эмиттеры которых соедирезистор 8 и временем заряда конденсатонены соответственно с первым и втором ра 13 через резистор 3. выводами дросселя, а базы через второй В аварийном режиме при пробое тран- 20 резистор - друг с другом, первый и второй диоды, включенные параллельно эмиттерзистора 1 происходит открытие транзистоно-базовым переходам соответственно втора 6. Повышенный ток, протекающий через рого и третьего биполярных транзисторов, диоды 16, 19, коллекторно-эмиттерный петретий диод, включенный между первым выреход транзистора 6 и резистивный датчик 7 тока, включает оптрон 4. Последний обес- 25 водом для подключения нагрузки и коллектором третьего биполярного транзистора, печивает включение тиристора 5. В итоге третий и четвертый резисторы, четвертый и при пробое транзистора 1 осуществляется пятый диоды, второй вывод для подключешунтирование выходной цепи данного исния нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, точника через диод 16 и тиристор 5, что с целью повышения надежности в работе, в вызывает перегорание предохранителя в 30 него введены стабилитрон, шунтирующий первичном источнике электропитания. Ток тиристор и шестой диод, причем стабилиткого замыкания определяется прямыми сорон и шунтирующий тиристор включены попротивлениями диода 26, тиристора 5, а такследовательно между базой первого же сопротивлением резистивного датчика 7 тока и активным сопротивлением дросселя 35 биполярного транзистора и вторым выво12. За время перегорания предохранителя ' дом для подключнёия первичного источника электропитания, объединенные электроды ток через диод 16 и тиристор 5 не превышастабилитрона и шунтирующего тиристора ет 2/3 их допустимых значений. подключены к коллектору третьего биполярРеализация защитного отключения исного транзистора и первому выводу третьточника при пробое транзистора 1 предоп- 40 его резистора, второй вывод которого ределяет повышенную эксплуатационную соединен с объединенными выводами пернадежность описываемого источника вого резистора и пускового конденсатора и через четвертый диод с первым электродом Формула изобретения фототиристора оптрона, пятый диод вклюИскробезопасный источник вторично- 45 чен между первым выводом третьего резиго электропитания, содержащий первый стора и коллектором второго биполярного биполярный транзистор, коллекторно-эмиттранзистора, шестой диод - между катодом терный переход которого включен между и управляющим электродом шунтирующего первыми выводами для подключения снабтиристора, соединенным с вторым электроженного предохранителем первичного ис- 50 дом фототиристора оптрона, четвертый реточника электропитания и нагрузки, зистор - между эмиттером и базой первого вспомогательный источник напряжения побиполярного транзистора, а вторые выводы стоянного тока, один из полюсов которого резистивного датчика тока и дросселя соеподключен к эмиттеру первого биполярного динены с вторыми выводами для подключетранзистора, а другой полюс через последо- 55 ния соответственно первичного источника вательно включенные первый резистор и пуэлектропитания и нагрузки. сковой конденсатор - к объемным первым 1697063 Редактор В.Данко Составитель Л Морозов Техред М.Моргентал Корректор М Шароши Заказ 4306 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб , 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101